Phuong phap giai bai tap hoa hocphan III

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (180.13 KB, 26 trang )

(1)<div class='page_container' data-page=1>

III. PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG CÁC ĐẠI LƯỢNG TRUNG BÌNH

VÀ CƠNG THỨC TƯƠNG ĐƯƠNG

1.Nội dung

Trong chương trình hóa học phổ thông ,khi nghiên cứu về các đồng vị và
nguyên tố hóa học,học sinh đã biết đén khối lượng nguyên tử trung bình. Chẳng
hạn,trong thiên nhiên có chứa 75% Cl =35 và 25% Cl = 37. Khối lượng
nguyêntử trung bình của hỗn hợp clo là :

= 35,5

Ta mở rộng khái niệm trên trong hóa học hữu cơ. Chẳng hạn,tính khối lượng
mol trung bình, số ngun tử C , H , O trung bình của hỗn hợp chứa x mol
CnHmOp (khối lượng mol M ) và y mol Cn’Hm’Op’ (khối lượng mol M’ )

Giá trị trung bình của một đại lượng nào đó là giá trị trung bình của một mol hỗn
hợp . Ta có:

MTB = = M + M’ = aM + bM’
Trong đó : M < MTB < M’ và a + b = 1
n(C) = = n + n’ = an + bn’

Trong đó : n < Só nguyên tử C (tb) < n’
n(H) = = m + m’ = am + bm’

Trong đó : m < Só nguyên tử H (tb) < m’
n(O) = = p + p’ = ap + bp’

Trong đó : p < Só nguyên tử O (tb) < p’ ; Tương tự như vậy đối với hỗn
hợp gồm nhiều chất. Ngược lại nếu biết giá trị trung bình của các đại lượng ta sẽ

tìm được thành phần của các chất có trong hỗn hợp cho trước.

35*75 + 37*25
75 + 25

Mx+M’y
x + y

x

x+y

y

x+y
nx + n’y

x + y

x
x+y

y

x+y
mx + m’y

x + y

x

x+y

y
x+y
px + p’y

x + y

x

x+y

y

</div>
(2)<div class='page_container' data-page=2>

Chẳng hạn A, B là hai kim loại kiềm thổ thuộc hai chu kì kế tiếp có MTB = 32
.---> MA = 24 (Mg) , MB = 40 (Ca) .Hoặc n và m là số nguyên tử C của hai rượu

no đơn chức đồng đẳng liên tiếp có số nguyên tử C trung bình = 1,33..
suy ra n < 1,33 < m n = 1 ( CH3OH ) , m = 2 ( C2H5OH ) .

2- áp dụng

Bài tập 14: Khơng khí có thể coi là hỗn hợp của O2 và N2 có tỉ lệ về thể tích

tương ứng là 1 : 4( các khí khác coi như khơng đáng kể ).Tính khối lượng mol
trung bìmh của khơng khí

Bài giải :

Taphải tìm khối lượng của 1mol khơng khí (hay 22,4 lít khơng khí ở (đktc).
1 mol khơng khí có 1/ 5 mol O2 và 4/ 5 mol N2

Khối lượng mol của khơng khí = 32 + 28 = 28,8 (gần bằng 29g)
Bài tập 15: Hỗn hợp X gồm O2 và O3 có tỉ khối dối với hidro bằng 19,2 , Tính

phần trăm thể tích mỗi khí trong hỗn hợp .

Bài giải:

1 mol hỗn hợp X chứa x molO2 và ( 1 --x ) mol O3
Khối lượng của 1 mol hỗn hợp X

32 x + 48 ( 1 -- x ) = 19,2*2 = 38,4
x = 0,6 mol O2 chiếm 60 % ; 0,4 mol O3 chiếm 40%

Hoặc có thể dùng sơ đồ chéo:
O2 = 32 48 -- 38,4 = 9,6
38,4

O3 = 48 38,4 --32 = 6,4
= =

%O2 = 3 = 60% %O3 = 100 – 60 = 40%

1
5

4
5

Số mol O2

Só mol O3

9,6
6,4

3
2

100

</div>
(3)<div class='page_container' data-page=3>

Bài tập 16: Cho tan hoàn toàn 3 gam hỗn hợp X gồm hai kim loại kiềm trong

nước, thu được V lit H2(đktc) và dung dịch D . Để trung hòa dung dịch D cần

200 ml dung dịch HCl 1M và thu được dung dịch D.

a) Tính V và khối lượng muối khan khi cô cạn dung dịch D

b) Xác định tên và khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp ,biết chúng
thuộc hai chu kì kế tiếp nhau của bảng hệ thống tuần hoàn.

Bài giải:

Dùng phương pháp đại số

Gọi A và B là kí hiệu đồng thời là khối lượng mol của hai kim loại. x và y là số
mol tương ứng trong 3 gam hỗn hợp .

Phương trình phản ứng :

A + HOH AOH + 0,5H2 (1)
x x 0,5x (mol)

B + HOH BOH + 0,5H2 (2)
y y 0,5y (mol)

AOH + HCl ACl + H2O (3)
x x x (mol)

BOH + HCl BCl + H2O (4)
y y y (mol)

a) Theo giả thiết ta có:

Số gam X = Ax + By = 3 (5)
Số mol HCl = x + y = 0,2 (6)
Thể tích H2 = 22,4*0,5 ( x + y ) = 2,24 (lít)

Số gam muối khan = ( A + 35,5)x + ( B +35,5 )y
= ( Ax + By ) + 35,5 ( x + y)

= 3 + 35,5*0,2 = 10,1( gam)
a) Thay x = 0,2 --y vào phương trình (5) ,rồi rút gọn ta được:
y = (7)
0 < y < 0,2 (8)
Giả thiết rằng A < B ,từ phương trình (7) và (8) ta tìm được

</div>
(4)<div class='page_container' data-page=4>

A < 15 < B

A và B đứng kế tiếp nhau cùng phân nhóm chính nhóm (I) ,suy ra:
A = 7 ( kim loại Liti : Li ) ; B =23 ( kim loại Nat ri : Na)

Thay giá trị A và B vào phương trình (1) thì tìm được
x = 0,1 mol Li ( 0,7 gam ) ; y = 0,1 mol Na ( 2,3 gam)
Phát hiện vấn đề và cách giải quyết :

Hai kim loại cùng phân nhóm chính nhóm (I),ta có thể thay hai kim loại bằng
một kim loai tương đương M ( A < M < B ) : Phương trình phản ứng :

M + HOH M+ + OH-- + 0,5H2
OH-- + HCl Cl-- + H2O

a) Số gam muối = Số gam 2 kim loại + Số gam Cl—
= 3 + 35,5*0,2 = 10,1 (gam)
b) Xác định tên kim koại

Số mol kim loại = Số mol OH-- = Số mol HCl = 0,2

Li = 7 < Khối lượng mol M = = =15 < Na=23
Ta có nhiều phương án để tính khối lượng của hai kim loại

Phương án (1)

Đặt x , y là số mol hai kim loại trong 3 gam hỗn hợp ,Ta có hệ phương
trình đại số 7 x + 23 y = 3

x + y = 0,2

Giải hệ được x = y = 0,1

Phương án (2)

Biết khối lượng mol trung bình,ta tìm được tỉ lệ mol của hai kim loại theo sơ
đồc héo

Li = 7 23 -- 15 = 8
15

Na = 23 15 -- 7 = 8
Số mol Li : số mol Na = 1 : 1

Số mol Li = số mol Na = 0,2 : 2 = 0,1 (mol)
 Phương án (3)

Số gam kim loại

</div>
(5)<div class='page_container' data-page=5>

Khối lượng mol (tb) = =15 là đại lượng trung bình cộng , suy ra :
Số mol Li = số mol Na = 0,2 : 2 = 0,1 (mol)

Phương án (4)

Biết tổng khối lượng và tổng số mol của hai kim loại ta có thể nhẩm như sau:
Giả thiết rằng hỗn hợp chỉ chứa Li ,thì số mol Na bị thay thể

= 0,1 (mol)

Bài tập 17: Cho tan hoàn toàn 17,6 gam hỗn hợp X gồm hai muối cacbonat của
kim loại phân nhóm nhóm (II), trong dung dịch HCl thu được 4,48 lit khí (đktc)

và dung dịch D .Hãy xác định :

a) Lượng muối khan khi cơ cạn dung dịch D

b) Cơng thức hóa học và khối lượng của mỗi muối ,biết hai kim loại thuộc
hai chu kì kế tiếp nhau của bảng hệ thống tuần hồn.

Bài giải:

Đặt cơng thức của hai muối là ACO3 và BCO3 số mol tương ứng là x và y.
Phương trình phản ứng :

ACO3 + 2HCl ACl2 + CO2 + H2O (1)
x x x (mol)

BCO3 + 2HCl ACl2 + CO2 + H2O (2)
y y y (mol)

Ta có hệ phương trình :

Số gam X = ( A + 60 ) x + ( B + 60 ) y = 17,6

Hay : ( Ax + By ) + 60 ( x + y ) = 17,6 (3)
Số mol CO2 = x + y = 0,2 (4)
Suy ra : Ax + By = 5,6 (5)
a) Khối lượng muối khan = ( A + 71)x + ( B + 71)y

7 + 23
2

</div>
(6)<div class='page_container' data-page=6>

= ( Ax + By ) + 71( x + y )
= 5,6 + 71*0,2 = 19,8 (gam)

b) Thay x = 0,2 -- y vào phương trinh (3), rồi rút theo A ,B ta được:
y = (6)

0 < y < 0,2 (7)
Giả thiết rằng A < B ,từ (6) và (7) ta tìm được :

A < 28 < B

Chỉ có Mg = 24 và Ca = 40 là phù hợp.

Vậy công thức của hai muối cacbonat là : MgCO3 và CaCO3
Thay giá trị của A và B vào phương trình (1) và (2) thì tìm dược

x = 0,15 Số gam MgCO3 = 84*0,15 = 12,6 ( gam)
y = 0,05 Số gam CaCO3 = 100*0,05 = 5,0 (gam)
Phát hiện vấn đề và cách giải quyết

Muối cacbonat của hai kim loại cùng phân nhóm ,cùng tham gia một phản ứng
hóa học , thay hai muối cacbonat bầng cơng thức tương đương MCO3

Ptpu : MCO3 + 2HCl MCl2 + CO2 + H2O
0,2 0,2 0,2 (mol)

a) Ta dùng phương pháp tăng giảm khối lượng để tính lượng muối khan
1 mol MCO3 1 mol MCl2 khối lượng tăng 71 – 60 = 11 (g)
Số gam muối khan = 17,6 + 11*0,2 = 19,8 (gam)

b)Khối lượng mol trung bình của hai muối cacbonat
M + 60 = = = 88

Mg= 24 < M = 28 < Ca = 40
Công thức hai muối cacbonat MgCO3 và CaCO3

Có nhiều phương án để tìm khối lượng của hai muối . Biết tổng khối lượng

5,6 – 0,2A
B -- A

Sè gam 2 muèi
Sè mol 2 muèi

</div>
(7)<div class='page_container' data-page=7>

và tổng số mol ta có thể nhẩm ,Giả thiết hỗn hợp chỉ chứa MgCO3,thì số mol
CaCO3 bị thay thế là:

= 0,05 (mol) ứng với 5,0 gam CaCO3
Số gam MgCO3 = 17,6 -- 5,0 = 12,6 (gam)

Ta có kết quả tương tự .Nhưng cách hai đơn giàn hơn.

Bài tập 18: Để tác dụng hết với 4,64 gam hỗn hợp X gồm FeO , Fe3O4 và

Fe2O3 ,cần 160 ml dung dịch HCl 1M ,dung dịch sau phản ứng cho tác dụng với

dung dịch NaOH lấy dư, lọc kết tủa và đem nung ngồi khơng khí đến khối
lượngkhơng đổi, thu được a gam chất rắn . Tính a ?

Bài giải :

Dùng phương pháp đại số:
Phương trình phản ứng :

FeO + 2HCl FeCl2 + H2O (1)
x 2x x (mol)

Fe3O4 + 8HCl FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O (2)
y 8y y 2y (mol)

Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + H2O (3)
z 6z 2z (mol)

FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2 + 2NaCl (4)
(x+y) (x+y) (mol)

FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3 NaCl (5)
(2y+2z) (2y+2z) (mol)

4 Fe(OH)2+O2+2H2O 4 Fe(OH)3 (6)
(x+y) (x+y)

2 Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O (7)
(x+3y+2z) 0,5(x+3y+2z)

Đặt x , y, z là số mol FeO , Fe3O4 , Fe2O3 trong 4,64 gam hỗn hợp ,theo giả
thiết ta có

</div>
(8)<div class='page_container' data-page=8>

Số gam X = Số gam Fe + Số gam O = 4,64

Hay: 56( x + 3y + 2z ) + 16 ( x + 4y + 3z ) = 4,64 (8)
Số mol HCl = 2x + 8y + 6z = 0,16

Hay: x + 4y + 3z = 0,08 (9)
Từ (8) và (9) ta suy ra :

x + 3y + 2z = 0,06 (10)
Số gam Fe2O3 = 160*0,5( x + 3y + 2z )

= 160*0,5*0,06 = 4,8 (gam)
Phát hiện vấn đề và cách giải quyết

Trong hỗn hợp X đều là các oxit sắt , cùng tác dụng với axit với hiệu suất
như nhau ta có thể thay 3 oxit bằng một chất tương đương FenOm

Phương trình phản ứng :

FenOm + 2m HCl FenCl2m + mH2O
56n + 16m (g) 2m (mol)

4,64 (g) 0,16 (mol)

Suy ra n : m = 3 : 4

Công thức tương đương của oxit sắt là Fe3O4 ( M =232 ) .Ta có:
= 0,02 mol Fe3O4 0,03 mol Fe2O3 (= 4,8 gam)
Phương pháp khác:

Để ý rằng số mol O (trong oxit) =số mol HCl / 2 =0,08
Số mol Fe = 4,64 -- 16*0,08 = 3,36 ứng với 0,06 mol Fe

0,06 mol Fe 0,03 mol Fe2O3 ( = 4,8 gam ).

</div>
(9)<div class='page_container' data-page=9>

IV. PHƯƠNG PHÁP ÁP ĐỊNH LUẬT THÀNH PHẦN KHƠNG ĐỔI
VÀ TÍNH CHẤT CỦA HỖN HỢP ĐỒNG NHẤT

1.Nội dung
Định luật

Một hợp chất hóa học dù điều chế bằng cách nào,bao giờ cũng có thành phần
xác định về khối lượng .

Hệ quả

-Trong một hợp chất hóa học, tỉ lệ về só nguyên tử của các nguyên tố là một đại
lượng không đổi.

-Đối với một hỗn hợp đồng nhất cho trước,tỉ lệ về số mol hoặc tỉ lệ về số gam
hoặc tỉ lệ về thể tích ( đói với chất khí ) là một đại lượng xác định.

2. áp dụng

Bài tập 19: Khi dẫn khí CO qua bột Fe2O3 nung nóng ,thu được 11,2 lit hỗn

hợp X (đktc) gồm CO2 và CO có tỉ khối đối với hidro là 17,2. Xác định thành

phần trăm về thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp X.

Bài giải

Dùng phương pháp đại số

Số mol X = 11,2 / 22,4 = 0,5 (mol) ; MTB = 17,2*2 = 34,4 (gam)
Đắt x và y là số mol CO và CO2 trong hỗn hợp ,ta có:

Số mol X = x + y = 0,5 (1)
Số gam X = 28x + 44y = 34,4*0,5 =17,2 (2)
Giải hệ phương trình 1 và 2 được

x = 0,3 mol CO % CO = 0,3*100 / 0,5 = 60 %
y = 0,2 mol CO2 %CO2= 0,2*100 / 0,5 = 40 %
Phát hiện vấn đề và cách giải quyết

</div>
(10)<div class='page_container' data-page=10>

1mol hỗn hợp chứa x mol CO và ( 1—x ) mol CO2,ta có khối lượng của 1mol
hỗn hợp là:

28 x + 44 ( 1 – x ) = 34,4
x = 0,6 mol CO 60 %

Để tính thành phần phần trăm chỉ cần biết tỉ lệ khối lượng hoặc tỉ lệ mol của các
chất ,trong trường hợp này ta có thể dùng sơ đồ chéo

CO = 28 44 – 34,4 = 9,6
34,4

CO2= 44 34,4 – 28 = 6,4
Số mol CO / số mol CO2 = 9,6 / 6,4 = 3 / 2

% CO = 100*3 / ( 3 + 2 ) = 60% . Ta có kết quả tương tự.

Bài tập 20: Cho tan hoàn toàn a gam hỗn hợp X gồm Mg và Fe trong dung dịch

HCl thu được 0,56 a lít hidro (đktc). Tình thành phần phần trăm khối lượng
mỗi kim loại trong hỗn hợp .

Bài giải:

phương trình phản ứng :

Mg + 2HCl MgCl2 + H2
x x (mol)

Fe + 2HCl FeCl2 + H2
y y (mol)

Gọi số mol Mg và Fe trong a gam hỗn hợp là x và y , theo giả thiết ta có
số gam X = 24 x + 56 y = a (1)

số mol H2 = x + y = 0,56 a / 22,4 = 0,025 a (2)
Giải hệ phương trình ta được:

x = y = 0,0125 a

% Mg = = 30

%Fe = 100 - 30 = 70 %.
Phát hiện vấn đề và cách giải quyết

</div>
(11)<div class='page_container' data-page=11>

Theo tính chất của hỗn hợp đồng nhất ,ta có thể cho a = 100 , khi đó số mol hai
kim loại là 2,5.giả thiết hỗn hợp chỉ chứa Mg ,số mol Fe bị thay thế là :

= 1,25 ứng với 56*1,25 = 70 (g) chiếm 70%

Bài tập 21: Cho a gam dung dịch HCl A% tác dụng vừa hết với hỗn hợp B gồm
Na và Mg,thu được 0,035 a gam hidro. Tính A ?

Bài giải:

axit và nước bị kim loại khử theo phương trình:

2H+ + 2e H2 (1)
x 0,5x (mol)

2H2O + 2e H2 + 2OH— (2)
y 0,5y (mol)

Goi x và y là số mol HCl và H2O có trong a gam dung dịch
Theo giả thiết ta có:

số gam dung dịch HCl = 36,5 x + 18 y = a (3)
số mol H2 = 0,5 x + 0,5y = 0,035a/2

hay : x + y = 0,035a (4)
Giải hệ phương trình (3) và (4) dược :

x = 0,02a (mol) ; y = 0,015a (mol
A% = = 73%

Phát hiện vấn đề và cách giải quyết:

Để cho đơn giản, ta cho a = 100, khi đó số mol HCl và nước là 3,5. Giả thiết

hỗn hợp chỉ có H2O, thì số mol HCl bị thay thế là:

= 2 (mol) ứng với 36,5*2 = 73 (g) A = 73%

100 – 24*2,5
56 – 24

36,5*0,02a*100

</div>
(12)<div class='page_container' data-page=12>

Bài tập 22 Hai thanh kim loại đồng chất hóa trị (II) có khối lượng bằng nhau.

Nhúng thanh thứ nhất vào dung dịch CuSO4 , thanh thứ hai vào dung dịch

Hg(NO3)2. sau một thời gian ,thấy khối lượng thanh thứ nhất tăng 1% và thanh

thứ hai tăng 18%. Xác định tên kim loại , biết số mol hai muối trong dung dịch
giảm như nhau

Bài giải:

Đặt M là kí hiệu đồng thời là khối lượng mol của kim loại hóa trị (II) ,Phương
trình phản ứng :

M + CuSO4 MSO4 + Cu (1)
Mx (g) x (mol) 64x (g)

M + Hg(NO3)2 M(NO3)2 + Hg (2)

Mx (g) x (mol) 200x (g)

Gọi m là số gam ban đầu của thanh kim loại và x là số mol muối phản ứng
Ta có : khối lượng thanh thứ nhất tăng = (3)

Khối lượng thanh thứ hai tăng : = (4)
=

Lấy từng vế của (1) chia cho (2) thì được : = (5)
Từ (5) tìm được M = 56 Sắt kim loại ( Fe )

Phát hiện vấn đề và cách giải quyết

Khối lượng ban đầu của mỗi kim loại là bất kì , lượng chất phản ứng có thể lấy
1mol mỗi loại muối. ta có thể đi đến biểu thức (3) một cách đơn giản hơn.

Bài tập 23 :Hai thanh kim loại đồng chất hóa trị (II) có khối lượng bằng nhau.

Nhúng thanh thứ nhất vào dung dịch CuSO4 , thanh thứ hai vào dung dịch

Hg(NO3)2. sau một thời gian ,thấy khối lượng thanh thứ nhất giảm 6% và thanh

thứ hai tăng 11%. Xác định tên kim loại , biết số mol hai muối trong dung dịch
giảm một như nhau

64x – Mx
m

100
200x -- Mx

18
100
64 -- M

200 -- M

</div>
(13)<div class='page_container' data-page=13>

Bài giải :

Tương tự Bài tập 5, ta có phương trình :
=

Tìm dược M = 112 Cacdimi ( kí hiệu Cd )

Bài tập 24:Chia hỗn hợp X gồm Na , Al , Fe thành 3 phần bằng nhau. Phần 1

tác dụng với nước dư thu được V lit H2. Phần 2 tác dụng với dung dịch NaOH

dư được 7V / 4 lit H2. Phần 3 tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 2V lít

H2.. Tính thành phần phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp X. Biết

các thể tích đều được đo ở cùng điều kiện.

Bài giải:

Phương trình phản ứng :

Na + H2O Na+ + OH-- + 0,5H2 (1)
x x 0,5 x (mol)

Al + OH--+ 3H2O [Al(OH)4]-- + 1,5H2 (2)
x (mol) 1,5 x (mol)

y 1,5 y(mol)

Na + H+ Na+ + 0,5H2 (3)
x 0,5x (mol)

Al + 3H+ Al3+ + 1,5H2 (4)
y 1,5 y(mol)

Fe + 2H+ Fe2+ + H2 (5)
z z (mol)

VH2 (phần 1) < VH2 (phần 2) < VH2 (phần 3)

Na tan hết Na và Al tan hết Na , Al và Fe đều tan hết
Al tan một phần Fe không tan

Fe không tan.

Đặt x, y , z là số mol Na , Al , Fe có trong mỗi phần

Gọi a là số mol H2 ứng với thể tích V ở phần (1) ,suy ra số mol H2 thoát ra ở
phần (2) là 7 a/ 4, và phần (3) là 2 a (mol), theo giả thiết ta có hệ phương trình

đại số:

M -- 64
200 -- M

</div>
(14)<div class='page_container' data-page=14>

Số mol H2 phần (1) = 0,5 x + 1,5 x = a (6)
Số mol H2 phần (2) = 0,5 x + 1,5 y = 7 a/ 4 (7)
Số mol H2 phần (3) = 0,5 x + 1,5 y + z = 2 a (8)
Giải hệ phương trình (6) ,(7) ,(8) ,ta được:

x = 0,5 a ; y = a ; z = 0,25 a (mol)
Số gam Na = 23 x = 23*0,5 a = 11,5 a (gam )

Số gam Al = 27 y = 27 a (gam)

Số gam Fe = 56 z = 56*0,25 a = 14 a (gam)
Tổng số gam hỗn hợp = 52,5 a (gam)
% Na = = 21,9 %

% Al = = 51,43 %

% Fe = 100 -- 21,9 -- 51,43 = 26,67 %
Phát hiện vấn đề và cách giải quyết

Theo tính chất của hỗn hợp đồng nhất , ta có thể chọn số mol H2 ứng với thể tích
V ở phần (1) bằng 4 (mol), suy ra số mol H2 ở phần (2) sẽ là 7 (mol)phần (3) là 8
(mol).khi đó ta dược hệ phương trình đại số đơn giản,và có thể giải nhẩm được :

0,5 x + 1,5 x = 4 x = 2
0,5 x + 1,5 y = 7 y = 4

0,5 x + 1,5 y + z = 8 z = 1

% Na = = 21,9 % ; Ta có kết quả tương tự .

V.

PHƯƠNG PHÁP ÁP DỤNG ĐỊNH LUẬT
BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG

11,5a*100
52,5a
27a*100
52,5a

</div>
(15)<div class='page_container' data-page=15>

1.Nội dung

Trong phương trình phản ứng hóa học,tổng khối lượng của các chất tham gia
phản ứng bằng tổng khối lượng của các chất tạo thành sau phản ứng.

Mở rộng

Thường chúng ta chỉ xét trong trường hợp chất tác dụng và chất tạo thành theo
đúng tỉ lệ,tức là tương tác với nhau vừa đủ.Tuy nhiên cũng có thể mở rộng hơn :
trong phương trình phản ứng tổng khối lượng của chất đầu bằng tổng khối lượng
của chất cuối kể cả chất còn dư,với giả thiết rằng các chất này không bị tách ra
khỏi hỗn hợp phản ứng.

2.áp dụng

Bài tập 25: Cho tan hoàn toàn 13,6 gam hỗn hợp gồm Fe và Fe2O3 trong dung

dịch axit HCl, thu được 2,24 lít H2(đktc) và dung dịch D.Cho dung dịch D tác

dụng với dung dịch NaOH dư, lọc kết tủa nung đến khối lượng khơng đổi được
a (gam) chất rắn. Tính a?

Bài giải:

Dùng phương pháp đại số
Phương trình phản ứng :

Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (1)
x x x (mol)

Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O (2)
y 2y (mol)

FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2 + 2NaCl (3)
 x x (mol)

FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaCl (4)
 2y 2y (mol)

4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4 Fe(OH)3 (5)
x x (mol)

</div>
(16)<div class='page_container' data-page=16>

( x + 2y) 0,5(x+ 2y) (mol)

Gọi x , y là số mol Fe và Fe2O3 trong 13,6 gam hỗn hợp ,theo giả thiết ta có:
Số gam (Fe, Fe2O3 ) = 56x + 160y = 13,6 (7)
Số mol H2 = x =2,24 /22,4 = 0,1 (8)
Giải ra ta được y = 0,05

a = số gam Fe2O3 = 160 * 0,5(x+2y) = 16 (gam)
Dùng phương pháp bảo toàn khối lượng

Để tạo thành Fe2O3 , 0,1 mol Fe kết hợp được với 0,1*1,5 = 0,15 mol O
(2,4gam O) ; Theo định luật BTKL ,ta có

a = Số gam( Fe, Fe2O3 ) đầu +số gam O(kết hợp) = 13,6 + 2,4 = 16 (gam).
Bài tập 26: 7,68 gam hỗn hợp A gồm FeO , Fe3O4, Fe2O3 tác dụng vừa hết với

260ml dung dịch HCl 1M cho dung dịch D.Cho dung dịch D tác dụng với dung
dịch NaOH dư, lọc kết tủa ,nung đến khối lượng khơng đổi dược m(gam) chất
rắn. Tính m?

Bài giải:

Dùng phương pháp đại số: phương trình phản ứng :

FeO + 2HCl FeCl2 + 2H2O (1)

x 2x x (mol)

Fe3O4 + 8HCl FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O (2)

y 8y y 2y (mol)

Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O (3)
z 6z 2z (mol)

FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2 + 2NaCl (4)

(x+y) (x+y) (mol)

FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaCl (5)

2(y+z) 2(y+z) (mol)

</div>
(17)<div class='page_container' data-page=17>

2Fe(OH)3 Fe2O3 + H2O (7)
(x+3y+2z) 0,5(x+3y+2z) (mol)

Gọi x, y , z là số mol FeO, Fe3O4 , Fe2O3 trong hỗn hợp A,ta có:
Số gam (A) =(56x+16x) +(56*3y +16*4y) +(56*2z+16*3z) = 7,68
Hay : 56( x + 3y + 2z) + 16( x + 4y + 3z ) = 7,68 (8)
Số mol HCl= 2x + 8y + 6z = 0,26

Hay : x + 4y + 3z = 0.13 (9)
Từ phương trình 1 và 2,ta dược

x + 3y + 2z = = = 0,1
m = số gam Fe2O3 = 160*0,5( x + 3y + 2z )

= 160*0.5*0,1 = 8,0 (gam).
Dùng phương pháp bảo toàn khối lượng

Số mol Fe trước và sau phản ứng khơng đổi .Ta tính số mol Fe có trong
hỗn hợp A, từ đó suy ra số mol Fe2O3 do Fe tạo ra.

Số gam (A) = Số gam (Fe) + Số gam ( O ) = 7,68

Số mol O (trong oxit ) = 1/2 số mol HCl = 0,13 ( ứng với 2,08 gam O )

Số mol Fe = ( 7,68 – 2,08 ) / 56 = 0,1(mol)

0,1mol Fe ---> 0,05 mol Fe2O3
m = 160 * 0,05 = 8,0 (gam)

Bài tập 27: Khử hoàn toàn 11,6 gam một oxit sắt bằng CO ở nhiệt độ cao. Hỗn

hợp khí sản phẩm được dẫn vào bình chứa dung dịch Ca(OH)2 dư, thu được 20

gam kết tủa .Xác định công thức hóa học của oxit sắt .

Bài giải :

dùng phương pháp đại số

Đặt công thức của oxit sắt là FexOy phương trình phản ứng :

FexOy + yCO xFe + yCO2 (1)

7,68 – 16*(x+4y+3z)
56

</div>
(18)<div class='page_container' data-page=18>

a ax ay (mol) (2)
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O

ay ay (mol)
Gọi số mol FexOy là a theo giả thiết ,ta có:

Số gam FexOy = ( 56x + 16y )a = 11,6 (3)
Số mol CaCO3 = ay = 20 / 100 = 0,2 (4)

Từ phương trình 1 và 2 ,ta tìm được ay = 0,15

Ta có tỉ lệ : ax : ay = 0,15 : 0,2
Hay : x : y = 3 : 4

Vậy công thức của oxit sắt là : Fe3O4
Dùng phương pháp bảo toàn khối lượng

áp dụng với ngun tố ơxi, ta có :

Số mol O (trong oxit) = số mol CO = số mol CO2= số mol CaCO3 = 0,2(mol)
Số gam Fe = 11,6 -- 0,2*16 = 8,4 ( ứng với 0,15 mol Fe )

Tỉ lệ Fe : O = 0,15 : 0,2 = 3: 4 ---> công thức của oxit : Fe3O4
Bài tập 28 Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm với 25 gam hỗn hợp A gồm Al và

Fe2O thu được hỗn hợp B. Cho B tác dụng với dung dịch NaOH dư ,thu được

14,8gam hỗn hợp rắn C,khơng thấy có khí thốt ra .Háy tính:

a) Khối lượng của hỗn hợp B.

b) Thành phần phần trăm khối lượng các chất trong hỗn hợp A.

Bài giải:

Dùng phương pháp đại số
phương trình phản ứng :

2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe (1)

x 0,5x 0,5x x (mol)

</div>
(19)<div class='page_container' data-page=19>

Số gam A = 27x + 160 ( 0.5x + y ) = 25

Hay : 107x + 160 y = 25 (3)
Số gam C = 56 x + 160 y = 14,8 (4)
Giải hệ phương trình 3 ,4 ta đuợc :

x = 0,2 ; y = 0,0225 .

a) Khối lượng hỗn hợp B = số gam Al2O3+số gam Fe +số gam Fe2O3(dư)
= 102 *0,5x + 56 x + 160 y = 25(gam)

Số gam Al = 27 x = 5,4 (gam) chiếm 5,4*100 / 25 = 21,6 %
% Fe2O3 = 100 - 21,6 = 78,4

Dùng phương pháp bảo toàn khối lượng

- B tác dụng với dung dịch NaOH khơng tạo khí ,Al khơng dư
- Độ giảm khối lượng từ B sang C là khối lượng Al2O3

- Khơng có chất nào tách ra khỏi hỗn hợp B,theo định luật BTKL.
Số gam B = số gam A = 25 (gam)

Số gam Al2O3 = số gam B – số gam C = 10,2 (gam)

Số gam Al = ( 10,2/ 102)*54 = 5,4 (gam) , chiếm 21,6%

Bài tập 29: Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm với 26,8 gam hỗn hợp X gồm Al và

Fe2O3 được hỗn hợp Y.Cho Y tác dụng với dung dịch NaOH dư,thu được 6,72

lítH2 (đktc).Tính thành phần phần trăm khối lượng các chất trong X .

Bài giải :

Dùng phương pháp đại số
Phương trình phản ứng :

2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe (1)
x 0,5x 0,5x x (mol)

2Al + 2NaOH + 6H2O 2Na[Al(OH)4] + 3H2 (2)
y 1,5y (mol)
Al2O3 + 2NaOH + 3H2O 2Na[Al(OH)4] (3)

</div>
(20)<div class='page_container' data-page=20>

Số gam X = 27 ( x + y ) + 160*0,5 x = 26,8

Hay : 107 x + 27y = 26,8 (4)
Số mol H2 = 1,5 y = 6,72/22,4 = 0,3 (5)
Giải hệ 4,5 ,ta được : x = 0,2 ; y =0,2 .

% Fe2O3 = 160*0,5 x *100 / 26,8 = 59,7%
% Al = 100 - 59,7 = 40,3%

Dùng định luật bảo toàn khối lượng

Số gam (2Al.Fe2O3) = số gam ( 2Fe.Al2O3)

= số gam X – số gam Al(dư) =26,8 – 5,4 = 21,4 (g)

Trong 21,4 g h,h số gam Fe2O3= 21,4*160/(54+160) = 16 (g) chiếm 59,7 %
Bài tập 30: Đốt cháy 22 gam bột kim loại gồm Al và Fe ngồi khơng khí thu
được 36 gam hỗn hợp A gồm 4 oxit .)Tính thể tích dung dịch HCl 5M để hịa
tan hồn tồn hỗn hợp A.

Bài giải

a)Phương trình phản ứng

4Al + 3O2 2Al2O3 (1)
2x 1,5x x

2Fe + O2 2FeO (2)
y 0,5y y

3Fe + 2O2 Fe3O4 (3)
3z 2z z

4Fe + 3O2 2Fe2O3 (4)
2t 3t t

Al2O3 + 6HCl 2 AlCl3 + 3H2O (5)
x 6x

FeO + 2HCl 2FeCl2 + H2O (6)
y 2y

</div>
(21)<div class='page_container' data-page=21>

Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O (8)
t 6t

Al2O3 + 2NaOH +3H2O 2Na[Al(OH)4] (9)
x tan

Gọi x, y, z, t là số mol Al2O3 , FeO, Fe3O4, Fe2O3 trong 36 gam hỗn hợp A
Theo giả thiết ta có:

Số gam hai kim loại = 54x + 56(y + 3z + 2t) = 22 (10)
Số gam 4 oxit = Số gam kim loại + Số gam O

= 54x + 56(y+3z+2t) + 16(3x+y+4z+3t) = 36 (11)
Số mol HCl = 6x + 2y + 8z + 6t (12)
Ta phải tìm tổng (12) trừ từng vế của phương trình (11) cho (10) rồi rút gọn
ta được : 3x + y + 4z + 3t = 0,875

Hay: 6x + 2y + 8z + 6t = 1,75

Thể tích dung dịch HCl = 1,75/ 5 = 0,35 lít ( 35 0 ml)
Dùng phương pháp BTKL

a) khối lượng của oxit tăng lên chính là lượng oxi kết hợp ,ta có:
Số mol HCl = 2 số mol O = = 1,75

Thể tích dung dịch HCl = 1,75/ 5 = 0,35 (lít)

Bài tập 31 : Cho tan hoàn toàn 5,36 gam hỗn hợp A gồm Na, Mg, Al trong dung

dịch H2SO4 vừa đủ thu được V lit H2 (đktc) và 26 gam hỗn hợp muối B.

a) Tính V?

b) Tính thể tích dung dịch BaCl21M để tác dụng hết với B.

Bài giải
Dùng phương pháp đại số :

a) Phương trình phản ứng

2Na + H2SO4 Na2SO4 + H2 (1)
x 0,5 x x 0,5x

</div>
(22)<div class='page_container' data-page=22>

Mg + H2SO4 MgSO4 + H2 (2)
y y y y

2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2 (3)
z 1,5z 0,5 z 1,5z

BaCl2 + SO42— BaSO4 + 2Cl— (4)
( 0,5x+y+1,5z)

Gọi x, y, z là số mol Na, Mg, Al trong 5,36 gam hỗn hợp ,ta có:
Số gam A = 23x + 24y + 27z = 5,36 (5)
Số gam B = Số gam Kim loại + Số gam (SO42-- )

= (23x + 24y + 27z) + 96(0,5x + y +1,5z) = 2 6 (6)
Số mol H2 = 0,5x + y + 1,5z (7)
Trừ từng vế của (6) cho (5) rồi rút gọn ,ta được

0,5x + y + 1,5z = 0,215

Thể tích H2 = 22,4*0,215 = 4,816 (lít)

b) Số mol BaCl2 = ( 0,5x+y+1,5z) = 0,215

Thể tích dung dịch BaCl2 = 0,215/1 =0,215 lít ( 215 ml)
Dùng định luật BTKL

Độ tăng khối lượng từ A sang B chính là lượng SO42-- kết hợp, ta có

Sm H2 = Số mol BaCl2 = Số mol SO42-- = = 0,215 Ta có kết quả 
tương tự.

Bài tập 32: Để m gam bột sắt ngồi khơng khí ,sau một thời gian thu được 13,6

gam hỗn hợp A gồm 4 chất rắn .Cho A tan hoàn toàn trong dung dịch HNO3

thu được 2,24 lit NO (đktc).Tính m ?

Lời giải :

Dùng phương pháp đại số :

Gọi x , y , z , t là số mol Fe , FeO , Fe3O4 , Fe2O3 có trong 13,6 gam hỗn hợp
phương trình phản ứng :

</div>
(23)<div class='page_container' data-page=23>

Fe + 4 HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (1)
x x (mol)

3 FeO + 10 HNO3 3 Fe(NO3)3 + NO + 5H2O (2)
y y/3 (mol)

3 Fe3O4 + 28 HNO3 9 Fe(NO3)3 + NO + 14H2O (3)

z z/3 (mol)

Fe2O3 + 6 HNO3 2Fe(NO3)3 + 3H2O (4)
t (mol)

Theo giả thiết, ta có:

Số gam (A) = 56x + 72y + 232z + 160 t = 13,6

Hay 7x + 9y + 29z + 20 t = 1,7 (5)
Thể tích NO = x + y/3 + z/3 = 2,24 / 22,4 = 0,1

Hay 3x + y + z = 0,3 (6)
Số mol Fe = x + y + 3z + 2t (7)
Để tính được m ,phải tính được số mol Fe theo phương trình (3).Dùng
phương pháp ghép ẩn số, biến đổi phương trình (5) và (6) làm xuất hiện (7).
Cộng từngvế của phương trình 5, 6, ta được :

10 x + 10y + 30 z + 20 t = 2,0

Chia hai vế cho 10 thỉ được : x + y + 3z + 2t = 0,2 . Đó chính
làsốmol Fe cần tìm : m = 56 * 0,2 = 11,2 (gam ).

Dùng phương pháp bảo toàn khối lượng

Số gam A + số gam HNO3 = số gam Fe(NO3)3 +số gam NO+số gamH2O
Đặt số mol Fe có trong 13,6 gam hỗn hợp A là x
. . số mol Fe(NO3)3 = số mol Fe = x Số gam Fe(NO3)3 = 242x

số mol HNO3 = số mol H+ = số mol N

số mol HNO3 = số mol NO3- + số mol NO = 3x + 0,1
Số gam HNO3= 63 (3x+0,1) ;

</div>
(24)<div class='page_container' data-page=24>

Giải ra ta được x=0,2 ----> m = 56*0.2 = 11,2 (gam)

Bài tập 33 : Cho tan hoàn toàn 3,52 gam hỗn hợp X gồm CuS và Cu2S trong

dung dịch HNO3 ,thu được khí NO và dung dịch D.Cho dung dịch D tác dụng

với dung dịch BaCl2 dư ,thì được 6,99 gam kết tủa và dung dịch D Cho D tác

dụng với dung dịch NaOH dư , lọc kết tủa nung đến khối lượng không đổi được
chất rắn Y.

a)Viết các phương trình phản ứng
 b)Tính khối lượng chất rắn Y ?

Bài giải:

Dùng phương pháp đại số
a)Phương trình phản ứng

3CuS + 14HNO3 3Cu(NO3)2 + 3H2SO4 + 8NO + 4H2O (1)
x x x (mol)

3Cu2S + 22HNO3 6Cu(NO3)2 + 3H2SO4 + 10NO + 8H2O (2)
y 2y y (mol)

H2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2HCl (3)
(x+y) (x+y) (mol)

HCl + NaOH NaCl + H2O (4)
HNO3 + NaOH NaNO3 + H2O (5)
Cu(NO3)2 + 2NaOH Cu(OH)2 + 2NaNO3 (6)
( x+2y) (x+2y) (mol)

Cu(OH)2 CuO + H2O (7)
(x+2y) ( x+2y) (mol)

Gọi x và y là số mol CuS , Cu2S trong 3,52 gam hỗn hợp X, ta có:

</div>
(25)<div class='page_container' data-page=25>

Giải hệ 1,2 dược x = 0,02 ; y = 0,01

Số gam Y = số gam CuO = 80 ( x + 2y ) = 3,2 (gam)
áp dụng định luật BTKL với nguyên tố lưu huỳnh

Số mol S = số mol BaSO4 = 0,03 (mol)

Số gam X = số gam Cu + số gam S = 3,52 , suy ra:

Số mol CuO = số mol Cu = = 0,04 (ứng với 3,2gam CuO)
Bài tập 34: Cho hỗn hợp A gồm FeS và FeS2 tác dụng với dung dịch HNO3dư,

thu được khí NO và dung dịch D.Cho dung dịch D tác dụng với dung dịch

Ba(NO3)2 dư thu được 27,96 gam kết tủa X và dung dịch E ,Cho dung dịch E tác

dụng với dung dịch NaOH dư , lọc kết tủa và nung đến khối lượng không đổi
được 8,8 gam chất rắn Y.

a)Viết các phương trình phản ứng .

b)Tính thành phần phần trăm khối lượng các chất trong A.

Bài giải: a)Phương trình phản ứng

FeS + 6HNO3 Fe(NO3)3 + H2SO4 +3NO + 2H2O (1)
x x x (mol)

FeS2 + 8HNO3 Fe(NO3)3 +2H2SO4 +5NO + 2H2O (2)
y y 2y (mol)

H2SO4 + Ba(NO3)2 BaSO4 + 2HNO3 (3)
( x + 2y) (x + 2y) (mol)

HNO3 + NaOH NaNO3 + H2O (4)
( x+ y ) 0,5( x + y) (mol)

Fe(NO3)3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaNO3 (5)
( x + y) ( x+ y ) (mol)

2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O (6)
b)Gọi x và y là số mol FeS , FeS2 trong hỗn hợp A, ta có

Số gam X = số gam BaSO4 = 233( x + 2y ) = 27,96 (7)

</div>
(26)<div class='page_container' data-page=26>

Số gam Y = số gam Fe2O3 = 160( x + y) = 8,8 (8)
Giải hệ : x= 0.1 số gam FeS = 88x = 8,8(g) chiếm 88%

y=0,01 số gam FeS2=120y= 1,2(g) chiếm 12%

áp dụng định luật BTKL cới Fe và S

</div>

Phuong phap giai bai tap hoa hocphan III

<b>III. PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG CÁC ĐẠI LƯỢNG TRUNG BÌNH</b>

<b>V. </b>

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về